甲醇制烯烃工艺技术及经济性分析研究.pdf

第35卷增刊 应用化工 V01．35 Chemical Oct．2006 2006年10月 Applied Industry 甲醇制烯烃工艺技术及经济性分析 何祚云，李建新，安福 (中国石化咨询公司，北京100029) 摘要：分析了甲醇制烯烃(MTO)工艺的技术可靠性，分析了以天然气、煤为原料的 MTO工艺的单位烯烃成本情况，并与传统的蒸汽裂解工艺的经济性进行了比较。 关键词：甲醇；烯烃；经济性分析 221．21 中图分类号：TQ223．12+1：TQ文献标识码：A 年合作开发成功的一种新技术，通过甲醇裂解，制得以乙烯和丙烯为主的烯烃产 品。按甲醇原料的不同，可以有天然气和煤两种路线。MTO工艺的开发成功， 拓宽了烯烃原料来源渠道，同时为天然气和煤的化工利用开辟了一条新的途径。 目前，MTO工艺虽尚未实现在工业化大型装置上的应用，但已实现技术转 让。作为一种新兴工艺，其技术成熟度及与其它烯烃生产工艺相比的经济性怎 样，成为人们普遍关心的问题。 下面将重点对MTO工艺的技术可靠性及天然气、煤路线及传统蒸汽裂解工 艺路线烯烃产品的成本经济性状况进行分析研究，供大家参考。 1 MTO工艺技术可靠性分析 1．1 MTO工艺开发进程 硅铝磷酸盐型具有择形能力的分子筛催化剂，可控制酸性中心的位置和强度，使 低碳烯烃齐聚的反应减少，从而大幅提高甲醇转化为乙烯和丙烯的选择性， MTO工艺的定型催化剂为MTO．100。 始小试工作，1995年两公司合作在挪威建设了原料处理量为O．75t／d的工业演 示装置。甲醇的转化率始终保持在100％附近。催化剂再生次数超过450次， 其稳定性和强度得到一定的验证。该工艺的乙烯／丙烯的生成比例可从最大量 生产乙烯时的1．5到最大量生产丙烯时的O．75。该工业演示装置典型的产品 收率数据见表1。 应用化工 2006年第35卷增刊 表1 MTO-r、ll,演示装置典型产品收率‘1】 1995年1 J。目前，该技术已成功转让给尼日 生产，可从UOP和Hydro获得建厂许可证12 万t／aHDPE和40万t／aPP，配套建设250万t／a甲醇装置。 我国中科院大连化物所从上世纪80年代也开始了有关甲醇制烯烃工艺的 研究，现在围绕合成气转化为低碳烯烃已申请专利20余项，在甲醇或二甲醚制 取低碳烯烃方面构成了自主的知识产权。大连化物所在1993年完成了以 料二甲醚处理量为0．06～0．10t／d的中试装置，该装置也采用流化床的反应．再 工艺进行了创新，使催化剂的价格有了大幅下降。从资料公布的两种催化剂中 试性能指标看，两者的催化性能基本相当。 表2 DO-123与MTO-100催化剂中试典型数据比较 注：均以甲醇中碳为基。 目前，大连化物所、中国石化洛阳石化工程公司和陕西省投资集团公司合 何祚云等：甲醇制烯烃工艺技术及经济性分析 作，在陕西省建成了原料甲醇处理量为1万t／a的国内开发MTO工艺的工业示 择性约为78％，略低于实验室水平(80％)。目前，大连化物所正在进一步改进 催化剂，使催化指标进一步提高。 1．2 MTO工艺技术可靠性分析 MTO工艺流程见图1，整个流程分为反应．再生系统和反应气分离系统两部 分。下面对各环节的工艺可靠性进行分析。 图1 MTO工艺流程不惹图 1．2．1 反应一再生系统 MTO工艺的反应一再生系统与炼油工业的催化裂化工 艺类似，和催化裂化相比，其反应温度和催化剂再生温度较低，进料组分单一，只 有气一固两相反应，不存在进料系统结焦问题，而且剂醇比也较低，操作条件比较 缓和，操作苛刻度较低。